Наблюдения в сходящемся свете Интерференционные фигуры

Наблюдения в сходящемся свете Интерференционные фигуры

До сих пор речь шла об освещении, создаваемом пучком параллельных световых лучей. Следующий метод исследования предусматривает использование сильно сходящегося света, что достигается с помощью дополнительной конденсорной линзы, причем все диафрагмы под предметным столиком оставляются широко открытыми; поляризатор и анализатор, как и прежде, скрещены. Лучи, составляющие пучок, теперь проходят через двупреломляю-щий камень в разных направлениях, в результате чего оказывают влияние как различные величины двупреломления, так и разная длина пути. Выходя из камня, пучок оказывается сильно расходящимся, и его возвращают в оптическую систему с помощью объектива с довольно большим увеличением, располагающегося близко к верхней поверхности камня. Фигура интерференции, которую мы хотим исследовать, получается не в положении фокуса, когда видно изображение камня. Ее можно увидеть в верхней фокальной плоскости объектива, вынув окуляр из тубуса микроскопа или же — в слегка увеличенном виде — оставив окуляр на месте и держа над ним на небольшом расстоянии ручную линзу. Петрографические микроскопы часто снабжены укрепляемой иод окуляром вспомогательной линзой {линзой Бертрана)„ которая вместе с окуляром дает увеличенное изображение этой фигуры.
Характер наблюдаемой фигуры зависит от оптической природы камня, который может быть одноосным или двуосным, а также от ориентировки камня относительно оси микроскопа. Если камень одноосный и лежит так, что его оптическая ось параллельна оси микроскопа, как это может быть в случае таблитчатого рубина или звездчатого сапфира, то виден черный крест (фото 6, а), окруженный кольцами, которые в обыкновенном свете окрашены. При повороте столика эта концентрическая фигура остается неизменной. Если же направление оптической оси наклонено к оси микроскопа, то черный крест в поле зрения располагается эксцентрично и его центр при вращении столика движется по кругу. При увеличении наклона центр креста уходит за пределы поля зрения, а при еще брльшем наклоне фигура становится нераспознаваемой. Однако для одноосных веществ характерно, что до тех пор, пока можно видеть ветви креста, они при вращении столика остаются параллельными направлениям колебаний в поляризаторе и анализаторе. (Крест нитей окуляра обычно расположен параллельно направлениям колебаний в поляризаторе и анализаторе, но на фото 6 он повернут на 45°.).
Если двуосное вещество исследуется в направлении, идущем под острым углом к двум оптическим осям, будет видна фигура интерференции, которая при некоторых положениях камня по отношению к скрещенным николям принимает формы, показанные на фото 6, в, г. Как и раньше, видна серия концентрических эллипсов, которые в обычном свете окрашены. Вместо креста образуется пара черных дуг, которые при одном положении столика составляют крест, но при вращении приобретают вид гиперболы. Дуги поворачиваются вокруг двух точек, являющихся выходами оптических осей. Видимое расстояние между ними в поле зрения связано с величиной угла между оптическими осями 2V. При малых значениях 2V оба выхода вполне умещаются в поле зрения и гиперболы сильно искривлены; при больших значениях оба выхода одновременно не могут попасть в поле зрения и дуги только слегка изогнуты. Количественное использование этих наблюдений требует детальных знаний об особенностях оптической схемы применяемого микроскопа, но качественно они могут служить, например, для того, чтобы отличить сингалит со значением 2F=56° от оливина, у которого величина 2V достигает почти 90° и который часто путают с сингалитом.
Насколько легко можно увидеть фигуру интерференции, сильно зависит от размера, формы и природы исследуемого камня. Если камень большой, то пропустить через него необходимый сходящийся пучок трудно. С другой стороны, камень, ограненный кабошоном, или маленький камень с большим количеством граней могут сами по себе действовать как конденсор и способствовать тем самым образованию фигуры интерференции. Если удастся увидеть какую-то часть одной из описанных выше фигур, то это позволит решить, с каким кристаллом мы имеем дело — одноосным или двуосным. Оптический знак можно определить с помощью кварцевого клина, однако в случае двуосных фигур это требует-определенных навыков в области кристаллооптики.